EM - Escola de Minas
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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.
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Item Aplicação do sistema de monitoramento de dinâmica de rocha (SMDR) para controle geotécnico contínuo de cavidade natural subterrânea no Quadrilátero Ferrífero (MG).(2021) Fernandes, Adam Barros; Lima, Hernani Mota de; Valentim, Raul Fontes; Gontijo, Alexandre Assunção; Fonseca, Leandro Roque da; Cardoso, Fernando Santos Seabra; Boulhosa, Gabrieli SantosNos últimos anos uma série de estudos tem sido conduzida sobre cavidades naturais subterrâneas em formações ferríferas. Esses estudos decorrem da necessidade de se preservar as cavidades naturais e, ao mesmo tempo, viabilizar de forma sustentável, a operação de uma mina de minério de ferro. Isso ocorre pelo fato da legislação ambiental do Brasil estipular, empiricamente, um raio de proteção de 250 m, de forma a evitar dano ambiental irreversível às cavernas, que por sua vez, bloqueia a lavra de considerável fração de minério de ferro. Dessa forma, com o intuito de verificar a influência do desmonte com uso de explosivos na estabilidade física da cavidade BRU_0034, nas proximidades da Mina de Brucutu da empresa Vale S.A., foram propostos, por intermédio desse estudo, monitoramentos sismográficos e de deslocamento através do uso do Sistema de Monitoramento de Dinâmica de Rocha (SMDR). No que se refere aos resultados obtidos com o SMDR, foi possível verificar por meio dos dados sismográficos e de deslocamento que não houve uma grande movimentação aparente nos sensores durante o monitoramento de desmontes de rochas por explosivos realizados em distâncias inferiores a 250 m.Item Metodologia de gestão de risco de barragens de rejeitos de minério com vistas à fiscalização.(2020) Tavares, Ana Paula Magalhães; Gouveia, Antônio Maria Claret de; Ferreira, Lucas Deleon; Ferreira, Lucas Deleon; Barella, Cesar Falcão; Marques, Eduardo Antônio GomesNo processo de beneficiamento de minérios (ferro, ouro, nióbio e etc.) são gerados rejeitos que, muitas vezes, apresentam baixos teores de sólidos, impossibilitando a disposição destes materiais em pilhas e demandando seu armazenamento em reservatórios de barragens. Atualmente, os órgãos de fiscalização de barragens aplicadas à mineração classificam as barragens, de maneira subjetiva, baseadas em análises de documentação técnica e estimativa de danos potenciais . A proposta metodológica desse trabalho visa reduzir a subjetividade na avaliação do risco e propõe a necessidade de serem definidos níveis de riscos aceitáveis baseados nos estudos e aplicados pelas legislações internacionais. Serão apresentados 03 estudos de casos, de barragens hipotéticas. O desenvolvimento da análise de risco é realizado em cinco etapas sequenciais: identificação dos modos de falhas, cálculo da probabilidade de ruptura, mensuração das consequências e cálculo do risco. A partir dos modos de falhas definidos, devem ser realizadas análises probabilísticas por diversas metodologias existentes. Após esta etapa, cenários de hipotéticos de rupturas (dam break) são simulados. Com a definição da mancha de inundação, foram realizados inventários com o levantamento das consequências. Por fim, tem-se uma estimativa de risco que é comparado ao risco aceitável proposto.. Os riscos das barragens estudadas foram mensurados e classificados conforme metodologia proposta nesse estudo, que comparados aos resultados da classificação de risco da Agência Nacional de Mineração, percebe-se que as barragens apresentam condições de risco distintas, porém na ANM apresentam a mesma classificação segundo os seus critérios.Item Análise do impacto da legislação de cavidades naturais em empreendimentos mineiros no Brasil.(2021) Leite, Tiago Mozart Gonçalves; Lima, Hernani Mota de; Souza, Felipe Ribeiro; Lima, Hernani Mota de; Brandi, Iuri Viana; Oliveira, Michel MeloA mineração é uma das principais atividades industriais do Brasil, sendo responsável pela geração de grande riqueza. No entanto, devido à restrição da legislação cavernícola, reservas minerais têm sido bloqueadas, trazendo à luz o dilema da sustentabilidade da atividade mineral frente à necessidade de preservação das cavidades naturais. A legislação federal das cavidades naturais tem sofrido modificações no decorrer dos últimos anos, no qual um dos principais marcos sobre o tema é a publicação do Decreto nº 6.640 em 2008 que possibilitou a supressão de cavidades, fato até então impossível. Este estudo apresenta uma análise da evolução da legislação federal cavernícola, aponta os principais ganhos e contribuição ao tema, e evidencia a importância da Instrução Normativa nº 01/2017/MMA que atualizou os procedimentos para a definição de “outras formas de compensação” ao impacto negativo irreversível em cavidades com grau de relevância alto. Este estudo analisou os acordos de compensação espeleológica firmados de 2010 a 2018 entre o ICMBIO e empresas mineração e apresenta a evolução das tratativas sobre o tema ao longo dos anos. Por fim, utiliza um estudo de caso, para simulações de uma cava de mina a céu aberto, considerando uma jazida hipotética de minério de ferro, para analisar o efeito do bloqueio de reserva devido à presença de cavidades e o custo com a compensação espeleológica que chega, como resultado deste estudo, a atingir um milhão de reais por cavidade. Os resultados encontrados corroboram para a importância de estudos técnicos para minimização dos impactos da mineração nas cavidades naturais e, ao mesmo tempo, evidenciam a necessidade de aprimoramento na legislação para garantir o equilíbrio entre a preservação das cavidades naturais e a sustentabilidade da indústria da mineração.Item Caracterização geotécnica para fins de fechamento de uma mina abandonada : estudo de caso de uma mina de Pirita em Ouro Preto/MG.(2020) Silveira, Rafaela Ribeiro da; Lima, Hernani Mota de; Lima, Hernani Mota de; Miranda, José Fernando; Sousa, Wilson Trigueiro deNo que tange sobre o planejamento do fechamento de minerações, diretamente ligadas estão as questões sobre a sustentabilidade de uma atividade que é considerada essencial a sociedade, destacando-se principalmente o planejamento das etapas de desativação e pós-fechamento posteriormente ao encerramento das atividades de produção mineral. O fechamento deve garantir a implantação de medidas de estabilidade e segurança da área bem como a proposta de um novo uso para a área e a sua recuperação ambiental incluindo sua reabilitação, restauração ecológica e a remediação de áreas contaminadas. No Brasil, desde o período da colonização, várias cidades prosperaram em torno de áreas exploradas pela mineração e muitas destas áreas mineradas foram também abandonadas sem a execução do plano de fechamento de mina devido à falta de uma legislação específica, com isso várias áreas inadequadas a moradia foram apropriadas pela população através de uma ocupação desordenada expondo a comunidade a condições desfavoráveis de habitação relacionados aos riscos geotécnicos existentes gerando uma irresponsabilidade social. A mina em questão a ser estudada nesta dissertação, está localizada em Ouro Preto e atualmente se encontra em situação de abandono com suas encostas totalmente degradadas e com vários processos de risco geológico-geotécnico, está situada em um bairro onde desde a década de 70 apresenta expressiva crescimento populacional. Para avaliação da área, foram realizados ensaios de cisalhamento direto, a fim de se estabelecer os parâmetros necessários para a proposta de um uso, mitigação dos impactos ambientais e a recuperação ambiental da área abandonada.Item Fechamento de barragens de contenção de rejeitos da mineração.(2017) Bento, Gláucia Rodrigues; Lima, Hernani Mota de; Lima, Hernani Mota de; Porto, Thiago Bomjardim; Custódio, Gisele SantosA mineração, setor de importante contribuição socioeconômica, enfrenta inúmeros desafios, principalmente técnicos e legais. Dentre alguns desafios técnicos do setor destaca-se a disposição dos rejeitos, que em sua maioria, são realizados em barragens. O Brasil detém em seu histórico, graves desastres em barragens, com destaque para o rompimento da barragem de Fundão em 2015. Nesse contexto, as mineradoras necessitam cada vez mais de soluções tecnológicas para minimizar os riscos de rupturas de barragens, que podem alcançar graves magnitudes. Nos últimos anos, outros métodos de disposição de rejeitos têm evoluído positivamente e assumido maior expressão, desta forma, as investigações geotécnicas assumem importante papel para avaliação e apropriada utilização dos materiais nos projetos, gerando maior confiabilidade e segurança. Já dentre os desafios legais, observa-se que o Brasil ainda não dispõe de uma legislação efetiva com definição de responsabilidades, quanto aos estudos necessários ao processo de fechamento de uma barragem, embora o país caminhe no sentido de criar um arcabouço legal relativo a este assunto. Em 2017, a legislação de barragens de rejeito no Brasil, passa por um período de mudanças principalmente nas esferas federais e estaduais. Assim, este trabalho visa apresentar termos, critérios, exigências de legislações e tendências aplicáveis ao fechamento de barragens de contenção de rejeitos da mineração, que surge a partir do momento em que a estrutura chega ao seu final de vida útil ou que inovações tecnológicas permitam a eliminação das barragens. O estudo de caso desta dissertação apresenta a barragem de contenção de rejeitos de minério de ferro de propriedade da Vallourec Mineração. As inovações tecnológicas aliadas as alterações nas etapas de processamento industrial de minério de ferro, com a construção de uma usina de rejeitos filtrados, culminaram em duas principais consequências positivas: o empilhamento drenado e a possibilidade de recuperação do minério de ferro contido no rejeito (da ordem de 47% de Fe).Item Análise do potencial de liquefação de um rejeito de minério de ferro por meio de ensaios de laboratório e de campo.(2018) Miranda, Tadeu Marçal; Pereira, Eleonardo Lucas; Gomes, Romero César; Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito; Pereira, Eleonardo LucasO aumento da geração de rejeitos provenientes dos processos de beneficiamento do minério de ferro, em função da crescente demanda deste material, exigiu das mineradoras uma busca cada vez maior de novos métodos de disposição, de forma a ocupar menores áreas com maiores volumes. Umas das técnicas empregadas é o alteamento das barragens utilizando o próprio rejeito como material de construção. Os rejeitos granulares e finos, quando dispostos hidraulicamente, podem formar camadas com baixas densidades, possibilitando sua saturação, que quando submetidos a carregamentos estáticos ou dinâmicos podem gerar poropressões e, consequentemente, perda de tensões efetivas, favorecendo então o fenômeno da liquefação. O conhecimento do comportamento geotécnico destes rejeitos nos reservatórios das barragens é fundamental para avaliação da segurança da estrutura e para mitigar riscos associados a possíveis acidentes, sobretudo relacionados à liquefação, justificando assim o desenvolvimento desta pesquisa. O objetivo desta dissertação é avaliar o potencial de liquefação de um rejeito de minério de ferro utilizando ensaios de campo e de laboratório. As análises por ensaios de laboratórios foram feitas baseadas nas resistências ao cisalhamento no estado permanente de ensaios triaxiais, enquanto que as análises por ensaios de campo levaram em consideração as resistências à penetração de ensaios SPT e CPTU e suas correções e normalizações. Foram utilizadas cinco metodologias, duas com ensaios de laboratório e três com ensaios de campo, sendo uma relacionada à liquefação cíclica. Nesta pesquisa, foi possível confrontar as avaliações de campo com as de laboratório. Dos quatro métodos considerados na liquefação estática, apenas um apresentou susceptibilidade de ocorrência deste fenômeno. O rejeito não apresentou potencial de liquefação cíclica, segundo os parâmetros considerados nesta pesquisa.Item A gestão participativa dos recursos hídricos no setor mineral brasileiro.(2017) Miranda, José Fernando; Figueiredo, Janine Rodrigues; Curi, Adilson; Alameda Hernández, Pedro ManuelA água é um recurso mineral de valor inestimável para a economia de qualquer País. A mineração é uma atividade que tem forte dependência da água em seus processos e métodos. Visando a valorização e o controle sustentável de uso da água no território brasileiro foi estabelecida em 1997 a Lei Federal número 9.433 sobre a "Política Nacional de Recursos Hídricos". Esta lei estabelece mecanismos de gestão descentralizada e participativa visando a manutenção da quantidade e qualidade da água num contexto geral. Por este dispositivo legal foram criadas algumas ferramentas de gestão de recursos hídricos, de âmbito nacional, tais como: - o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos; o Enquadramento dos Corpos de Água; a Outorga Pelo Direito de Uso; a Cobrança Pelo Uso e o Sistema de Informações Sobre Recursos Hídricos. Este artigo apresenta os principais pontos da gestão de recursos hídricos relacionados ao setor mineral brasileiro e apresenta um exemplo de aplicação real desta regulamentação num empreendimento mineral nacional.Item Ruptura do talude sudeste da mina de N4E : um estudo de caso, Carajás, estado do Pará.(2013) Sá, Gilvan; Figueiredo, Rodrigo Peluci de; Magalhães, Fábio SoaresA mina de minério de ferro de N4E está situada no Complexo Minerador de Carajás, Estado do Pará, onde existe um histórico de grandes deformações fortemente condicionada pela zona de cisalhamento de contato no talude de lapa entre a formação ferrífera da Formação Carajás sobreposta às rochas metabásicas da Formação Parauapebas (Grupo Grão Pará). Os eventos de rupturas demonstraram um forte condicionamento geológico estrutural, nas rochas metabásicas do talude de lapa, caracterizando rupturas planares e plano- -circulares demonstrando a necessidade de um melhor entendimento do arcabouço estrutural e dos condicionantes de rupturas. Neste sentido, procurou-se, através de mapeamentos litoestruturais e geomecânicos, de campanhas de ensaios de laboratório e retroanálises deste evento, aferir e recalibrar os parâmetros de resistência da hematita friável, da máfica decomposta e da zona de cisalhamento e entender o comportamento das rupturas. Após selecionar a ruptura do talude sudeste, foram realizadas retroanálises, ajustes e aferições dos parâmetros de resistência e métodos aplicados. Os critérios de resistência ao cisalhamento utilizado para as retroanálises foram: Critérios de Mohr-Coulomb e Critério de Barton & Bandis, os quais auxiliaram nos ajustes dos parâmetros a partir dos ensaios de laboratório, demonstrando boa aplicabilidade ao estudo de caso. Os métodos utilizados para o cálculo do fator de segurança foram: métodos Spencer e GLE/Morgenstern Price, aplicados em função de seu maior rigor. Anteriormente as análises não contemplavam esta informação e só eram realizadas pelo Método de Mohr-Coulomb. O resultado final apresentou parâmetros de resistência ajustados às condições da ruptura presente no contato do talude de lapa, além de confirmar a grande deformação do maciço sem sua ruptura plena em função das macrorrugosidades no contato de base, a qual corroborou diretamente para o modo e desenvolvimento desta ruptura, confirmada nas retroanálises realizadas, aferindo e recalibrando os parâmetros de resistência com maior precisão para utilizações futuras.Item Análise dos gatilhos de liquefação dinâmica e modelagem numérica da Barragem do Germano.(2017) Castilho, Breno de Matos; Ribeiro, Saulo Gutemberg Silva; Ribeiro, Saulo Gutemberg Silva; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Marques, Eduardo Antônio GomesA liquefação é um fenômeno em que uma massa de solo perde grande porcentagem de sua resistência ao cisalhamento, quando submetida a carregamento monotônico, cíclico ou brusco, e flui de maneira similar a um líquido até que as tensões cisalhantes atuantes na massa se tornem tão baixas quanto sua resistência ao cisalhamento. Na mineração, a presença de rejeitos arenosos favorece a ocorrência desse modo de falha, especialmente em estruturas alteadas pelo método de montante. Rupturas por liquefação têm causado diversos acidentes fatais, além de enormes prejuízos financeiros e significativos impactos ambientais. No entanto, o entendimento de solicitações dinâmicas que podem desencadear rupturas por liquefação em barragens ainda é incipiente no Brasil. Esta dissertação tem como objetivo a análise de potenciais gatilhos de liquefação dinâmica, além da confecção de modelos numéricos para a realização de análises de estabilidade e de tensão-deformação pós-sismo da Barragem do Germano - barragem de mineração alteada pelo método de montante e com a presença de rejeitos arenosos. Para tanto, ensaios de granulometria, índices de vazios e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), entre outros, foram realizados com o intuito de caracterizar os rejeitos presentes na estrutura. Os resultados demonstraram a grande heterogeneidade dos rejeitos, o que torna sua análise de suscetibilidade à liquefação uma tarefa significativamente mais complexa. As acelerações advindas de potenciais gatilhos de liquefação foram mensuradas com a utilização de um acelerômetro, e a resposta da estrutura a essas solicitações foi analisada por meio de outros instrumentos, tais como radares e piezômetros. Os resultados obtidos demonstraram que as acelerações monitoradas no período de estudo foram insuficientes para causar deformações na barragem, ainda que tenham sido responsáveis por pequenas elevações na poropressão, em algumas situações. A modelagem numérica foi realizada com a utilização dos módulos SIGMA/W, SLOPE/W e QUAKE/W do sistema computacional GeoStudio 2016 (GeoSlope International Ltd.) e demonstrou fatores de segurança satisfatórios para as análises estáticas e dinâmicas da Barragem do Germano, apesar da ocorrência de liquefação em determinadas regiões no reservatório. Os estudos de tensão-deformação realizados demonstraram, ainda, que pequenas deformações ocorreriam em função do sismo aplicado.Item Substituição total do agregado natural por quartzito friável para produção de argamassas mistas de assentamento e revestimento.(2015) Santos, Diego Haltiery; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Pedroti, Leonardo GonçalvesO setor da construção civil e responsável por um consumo elevado de recursos naturais não renováveis, e associado ao crescimento acelerado do mercado impacta diretamente no aumento da demanda desses recursos necessários a construção, bem como no aumento de seus custos e na redução de suas reservas. Faz-se necessário então a busca por melhores soluções ambientais e sociais onde o quartzito friável pode ser inserido. Deste modo, este trabalho apresenta uma alternativa para a utilização do estéril da mineradora de quartzito, na região central de Minas Gerais, para produção de argamassas de assentamento e revestimento de alvenarias. Neste contexto e necessária uma verificação da viabilidade técnica das argamassas propostas por meio da realização de ensaios laboratoriais, procedidos de acordo com normatizações brasileiras e internacionais, como também, uma análise ambiental e comercial para replicação dos resultados em escala de produção. Para melhor caracterização do estéril de quartzito friável foram realizadas análises físicas, químicas, microestruturais e ambientais. Os traços utilizados foram 1:1:6 (cimento:cal:agregado mi udo) e 1:2:9 (cimento:cal:agregado mi udo) para a produção de argamassas de revestimento e assentamento, respectivamente, obedecendo sempre a proporção de 1:3 (aglomerantes: agregados), utilizando como agregados uma areia natural de rio e duas amostras de quartzito friável provenientes de jazidas distintas da mesma mineradora. Em sequência, as argamassas foram submetidas a ensaios nos estados fresco e endurecido para classificação de suas propriedades comparando os resultados obtidos com os diferentes tipos de agregados. Os resultados indicam a viabilidade e adoção deste material como agregado miúdo em substituição total ao agregado natural e que seu uso poder a não só diminuir o impacto ambiental das minerações, mas também possibilitar a o atendimento as demandas e a valorização deste material para uso na construção civil.